1 Klas: __________________________
Leerling 1: ___________________________
Leerling 2: _______________________________
Leerling 3: __________________________________
Je kan op jouw computer alles invullen. Als je het fijn vindt om bepaalde onderdelen met pen/potlood te doen mag je hiervan een foto maken en deze op de juiste plek in dit document invoegen.
Inleiding
In dit practicum gaan jullie in twee- of drietallen het rendement van een waterkoker bepalen. Jullie kennis van elektriciteit en energie komen hierbij mooi samen. Samen vullen jullie deze opdracht vervolgens in. Dit lever je vervolgens via Magister in.
Hoewel het een samenwerkingsopdracht is willen we benadrukken dat je de opdracht beide vanuit je eigen huis uitvoert. Samenwerking gaat prima via telefoon, email, Teams, etc.
Tijdpad
Datum 1: In de les korte introductie in PO
Datum 2: Tijd om practicum uit te voeren en de opdracht in te vullen. Let op, we hebben in deze periode geen les. Vragen stellen kan natuurlijk altijd per mail of via Teams.
Datum 3: Deadline inleveren opdracht.
Natuurkunde VWO x
P4a – Praktische opdracht waterkoker Inlevervel
2
Om water te verwarmen is energie nodig. De hoeveelheid energie is afhankelijk van a. de hoeveelheid water (om precies te zijn de massa)
b. de temperatuurstijging. Hoe kouder het water hoe meer energie er nodig is om het aan de kook te brengen.
Voor water is precies bepaalt hoeveel energie er nodig is per kg per oC, namelijk:
4180 J/kg/oC
1. Bereken met bovenstaande formule hoeveel energie er nodig is om 150 gram water 30 oC in temperatuur te verhogen
Bij het koken van het water in de waterkoker zal er altijd energie verloren gaan.
2. Noem twee plekken/oorzaken waar warmte verloren gaat.
1.
2.
3. Zou een waterkoker een groot of een klein rendement hebben? Leg uit.
4. Teken het energiestroomdiagram van een waterkoker.
3 De waterkoker
Op elk elektrisch apparaat staat een typeplaatje. Zie het voorbeeld in Figuur 1.
5. Maak een foto van het typeplaatje van de waterkoker die jullie gaan gebruiken en plak die foto hieronder.
Op het typeplaatje staan allemaal getallen.
6. Leg voor elk getal uit waarvoor het staat.
Het experiment
Vooraf: je mag ervan uitgaan dat 1,0 liter water een massa heeft van 1,0 kg.
Je hebt nodig: waterkoker, maatbeker of weegschaal, stopwatch (en als je hebt) een thermometer. Pas een hoeveelheid water af en doe die in de waterkoker. Meet de begintemperatuur van het water1. Maak een foto van de opstelling.
7. Noteer de hoeveelheid water en de begintemperatuur
1Heb je die niet kunnen meten, maak dan een schatting van de temperatuur van kraanwater. Leg uit hoe je op deze temperatuur komt.
Figuur 1
4
8. Noteer hieronder de tijd die nodig was om het water aan de kook te brengen.
9. Bereken hoeveel elektrische energie de waterkoker in die tijd gebruikt heeft. Maak hierbij gebruik van een van de getallen die je gevonden hebt op het typeplaatje.
10. Bereken hoeveel energie die door de waterkoker toegevoegd is aan het water om het aan de kook te brengen.
11. Gebruik jullie antwoord op vraag 9 en 10 om het rendement van de waterkoker uit te rekenen.
5 Conclusie en discussie
Bij vraag 3 hebben jullie bedacht of de waterkoker een groot of klein rendement heeft.
12. Vergelijk dit met jullie antwoord op vraag 11. Komen deze twee met elkaar overeen?
Waarom wel/niet?
13. Noem twee aanpassingen aan de waterkoker die de fabrikant kan doen om het rendement hoger te krijgen.
6 Foto’s
14. Plak hieronder een screenshot van de samenwerking tijdens het uitvoeren van het practicum.
15. Plak hieronder een foto van de proefopstelling.
